Question

硫酸亚铁是一种重要的化原料，用途十分广泛．如医疗上可用于治疗缺铁性贫血；农业上可施用于缺铁性土壤等．某校化学兴趣小组利用工业废铁屑为原料，设计了如下两种制取硫酸亚铁的方案：
①Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
②2FeO+4H₂SO₄

△   .

Fe₂（SO₄）₃+SO₂↑+4H₂O，Fe+Fe₂（SO₄）₃=3FeSO₄
（1）实验过程中，判断方案①中反应已停止的依据是

 

．
（2）同学们一致认为方案①好，并指出了方案②的三个不足之处，如下表，请你分析同学找出每个不足之处的依据．

不足之处	不足的理由
操作麻烦
不环保
原料不经济

Answer 1

分析：（1）铁与硫酸反应时会放出气体氢气，因此在反应进行中可观察到金属表面有气泡产生，反应停止时将不再有气泡产生；
（2）通过对比两个方案中所发生反应、反应发生的条件、反应中的生成物的不同、及定量计算得到等质量的硫酸亚铁产品时消耗原料反应物的质量关系，可对方案②中存在的不足进行逐一解释．

解答：解：（1）铁与硫酸反应放出气体氢气，反应中可观察到有气泡冒出，当金属表面或是溶液中不再有气泡产生时，可判断反应已停止；
（2）对比两个方案，方案①只需要在常温下发生一个反应即可完成生成过程，而方案②需要进行两次反应且一个反应还需要进行加热，因此方案②操作步骤多又需要加热，操作麻烦；
方案①在得到产品硫酸亚铁时还得到氢气，而方案②中产生的二氧化硫气体是有毒气体，是污染空气的有害气体之一，因此议案②能造成空气污染，不环保；
根据方案①反应的化学方程式，反应中得到硫酸亚铁与消耗硫酸的质量比为152：98，而方案②中生成硫酸亚铁与消耗硫酸的关系为3FeSO₄～Fe₂（SO₄）₃～4H₂SO₄，则反应中得到硫酸亚铁与消耗硫酸的质量比为（152×3）：（98×4）=152：（98×

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），可判断得到相同的产品硫酸亚铁时，方案②会消耗更多的硫酸，因此原料上不经济；
故答案为：
（1）金属（或溶液中）不再产生气泡；
（2）操作步骤多，需要加热；有二氧化硫生成，会污染环境；产生等量的硫酸亚铁，方案②消耗的硫酸多．

点评：解答本题时需要具备污染空气的三种有害气体、反应的化学方程式可表示出反应中各物质的质量关系等基础知识，灵活运用基础知识分析与解答问题．